• 한국산업정보학회:학술대회논문집
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• 한국산업정보학회 2006년도 춘계 국제학술대회 논문집
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• pp.119-123
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• 2006

본 논문에서는 마이크로프로세서의 기능을 수행하는 데 필수적이며 사용빈도가 높은 총 64개의 명령어를 정의한 후 이를 처리할 데이터패스를 구성해 스테이트 머쉰으로 제어하는 방식으로 실용적 8비트 마이크로프로세서를 VHDL로 설계를 하고 FPGA로 구현했다. 통상 마이크로프로세서 관련 논문에서는 기능적 시뮬레이션까지만 했거나, 인터럽트 기능이 없든지, 하드웨어로 구현을 하지 않았거나, 또는 개발 관련 내용이 자세히 제시되지 않았었다. 본 논문에서는 데이터 이동, 논리, 가산 연산뿐만 아니라 분기, 점프 연산도 실행할 수 있도록 해 연산 및 제어용도에 적합하도록 하였고, 스택, 외부 인터럽트 기능까지도 지원하도록 해 그 자체로서 완전한 실용적 마이크로프로세서가 되도록 하였다. 또한 프로그램 ROM까지도 칩 안에 넣어 전체 마이크로프로세서를 단일 칩으로 구현하였다. 타이밍 시뮬레이션으로 검증 후 제작 과정을 통해, 설계된 마이크로프로세서가 정상적으로 동작함을 확인하였다. Altera MAX+.PLUS II 통합개발환경 하에서 EP1K50TC144-3 FPGA 칩으로 구현을 하였고 최대 동작주파수는 9.39MHz까지 가능했고 사용한 로직 엘리먼트의 개수는 2813개로서 논리 사용률은 97%이었다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2004년도 하계종합학술대회 논문집(2)
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• pp.423-426
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• 2004

본 논문에서는 저 전력 마이크로프로세서를 개발하기 위해 ARM7 마이크로프로세서와 명령어 호환을 갖는 32비트 RISC 구조의 마이크로프로세서를 설계하였다. 저 전력 ARM7 마이크로프로세서 IP 구현을 위하여 새로운 정수 나눗셈 명령어를 정의하고 이를 적용하는 회로를 설계하여 제수가 피제수보다 큰 경우 6.4nW, 그 이외의 경우에는 76.5 nW를 소모하여 기존의 방법보다 $140{\~}860\%$ 까지 개선되었음을 측정하였다. 또한 Multi-cycle 명령어 발생시 Prefetch에 의한 전력 소모를 줄이기 위하여 명령어의 condition code를 미리 결정함으로써 $50\%$의 prefetch 동작 횟수를 줄였다. 그 결과 저 전력 파이프라인의 경우에는 1.943mW/1MHz의 소비 전력이 측정되었다.

• 한국멀티미디어학회:학술대회논문집
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• 한국멀티미디어학회 2004년도 춘계학술발표대회논문집
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• pp.405-408
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• 2004

본 논문에서는 FPGA와 마이크로프로세서를 이용하여 One Board화된 무선 콘트롤러 시스템의 기저대역부를 설계 하였다. 송신부에서는 컴퓨터와 연결된 마이크로프로세서부에서 컴퓨터를 통해 입력된 데이터를 병렬로 FPGA부로 전송하여 PN_code를 이용한 대역확산 거쳐 전송하고, 수신부에서는 대역역확산를 사용하여 데이터를 다시 수신측 마이크로프로세서를 통해 확인하였다. FPGA 설계는 Xilinx사의 FPGA 디자인 툴인 Xilinx Foundation3.1을 사용하였으며, FPGA configuration을 위한 타이밍 시뮬레이션을 수행하였고. Xilinx사의 SPARTAN2 2S100PQ208칩에 downloading 한 후 Agilent사의 1681A logic analyzer를 사용하여 설계된 회로의 동작을 확인 하였다. 또한 데이터의 입출력을 CPU부를 통해 컴퓨터에서 모니터링 할 수 있도록 설계하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제40권6호
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• pp.431-441
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• 2003

본 논문은 FPGA를 이용하여 시퀀스 제어용 32비트 마이크로프로세서를 설계하였다. 이를 위해 VHDL을 이용하여 톱-다운 방식으로 마이크로프로세서를 설계하였으며, 고속처리의 문제점을 해결하기 위해 프로그램 메모리부와 데이터 메모리부를 분리하여 설계함으로써 인스트럭션을 페치 하는 도중에 시퀀스 명령을 실행할 수 있는 Harvard 구조로 설계하였다. 또한 마이크로프로세서의 명령어들을 시퀀스제어에 적합하도록 RISC형태의 32 비트 명령어로 고정하여 명령어의 디코딩 시간과 데이터 메모리의 인터페이스 시간을 줄였다. 특히 설계된 마이크로프로세서의 실시간 디버깅 기능을 구현하기 위해 싱글 스텝 런, 일정 프로그램 카운터 브레이크, 데이터 메모리와 일치시 정지 기능 등을 구현함으로써 구현된 프로세서의 디버깅을 쉽게 하였다. 또한, 시퀀스제어에 적합한 펄스명령, 스텝 콘트롤 명령, 마스터 콘트롤 명령 등과 같은 비트 조작 명령과, BIN형과 BCD형 산술명령, 배럴 쉬프트명령 등을 구현하였다. 이와 같은 기능들을 FPGA로 구현하기 위하여 자이링스(Xilinx)사의 V600EHQ240(60만 게이트)과 Foundation 4.2i를 사용하여 로직을 합성하였다. Foundation 합성툴 환경에서 시뮬레이션과 실험에서 성공적으로 수행되었다. 본 논문에서 구현된 시퀀스 제어용 마이크로프로세서의 우수성을 보이기 위해 시퀀스제어용 명령어를 많이 가지고 있는 Hitachi사의 마이크로프로세서인 H8S/2148과 성능을 비교하여 본 논문에서 설계된 시퀀스 제어용 프로세서가 우수함을 확인하였다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2003년도 하계종합학술대회 논문집 Ⅲ
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• pp.1391-1394
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• 2003

본 논문은 ARM7 TDMI 마이크로프로세서의 연산기능 중 구현되지 알은 나눗셈 연산 기능을 추가로 구현하였다. 이를 위해 ARM ISA(Instruction Set Architecture)에 부호를 고려한 나눗셈 명령어인 'SDIV' 명령어를 추가로 정의하였으며, 나눗셈 알고리즘 Signed Nonrestoring Division을 수행할 수 있도록 ARM7 TDMI 마이크로프로세서의 Data Path를 재 설계하였다. 제안된 방법의 타당성을 검증하기 위하여 현재 ARM7 TDMI 마이크로프로세서의 정수 나눗셈 연산처리 방법과 제안된 구조에서의 정수 나눗셈 연산 처리 방법을 비교하였으며, 그 겉과 수행 cycle의 수가 40％로 감소되는 것을 확인하였다

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1997년도 추계학술발표회논문집(1)
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• pp.277-283
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• 1997

본 논문에서는 고리원자력발전소용 SSILS(Solid State Interposing Logic System)을 소프트웨어의 건전성을 확보하면서 마이크로프로세서로 설계해 가는 과정을 기술하였다 설계 제작된 시제품은 IEEE Std 344-1975에 따라 내진시험을 하였고 IEEE Std. 323-1983에 따라 환경시험을 필하였다. 그리고 소프트웨어의 건전성은 자체적으로 확인하였다.

• 전기의세계
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• 제31권10호
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• pp.710-718
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• 1982

마이크로 프로세서 구조를 설명하고 대표적인 8bit microprocessor로서 Intel의 8085를 다룬다. 또한 Microcomputer System으로 쓸 수 있는 One-Chip-Processor를 토의한다.

• 전기의세계
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• 제31권12호
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• pp.817-822
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• 1982

마이크로 컴퓨터 입출력 방법을 논의한다. 세가지 입출력 방법으로 Programmed I/O와 Interrupt와 DMA에 대해서 설명하고, 각 마이크로 프로세서의 입출력의 특징을 비교한다.

• 대한임베디드공학회논문지
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• 제2권1호
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• pp.9-16
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• 2007

본 논문에서는 차세대 통신 플랫폼을 위한 PCI 익스프레스의 전송계층과 데이터 연결계층의 모든 기능을 지원하는 PCI 익스프레스 컨트롤러를 설계하였다. 설계된 컨트롤러를 효과적으로 제어하기 위해 8051 마이크로프로세서를 이용하였다. 또한, 본 논문에서는 PCI 익스프레스 컨트롤러와 8051 마이크로프로세서의 통합 검증을 위한 방법으로 벡터 생성 부분, 테스트 벤치, 그리고 메모리로 구성된 테스트 벤치를 하나의 가상 마이크로프로세서로 가정하였다. 그리고 PCI 익스프레스의 모든 프로토콜을 지원할 수 있는 어셈블리 수준의 명령어들을 테스트 벤치에 적용되도록 하였다. 특히 일반적인 기본 동작 검증과 설계 기반 검증에서 찾지 못한 특수 경우의 에러를 찾기 위한 검증을 위해 랜덤 검증 환경 및 테스트 파라미터를 정의 하였다. 제안된 검증 환경과 명령어를 통해 설계된 PCI 컨트롤러의 검증 결과 랜덤 테스트 검증을 통해 효과적으로 오류를 찾을 수 있었다.

• ETRI Journal
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• 제10권3호
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• pp.9-23
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• 1988

반도체 기술의 급격한 발전으로 마이크로프로세서를 이용하여 수퍼미니급의 컴퓨터를 개발하는 것이 가능하게 되었다. 따라서 프로세서 칩 개발노력이 증대되었으며 컴퓨터 구조 또는 프로세서 구조에 관한 연구도 여러 곳에서 진행되고 있다. 우리나라의 경우 독자적인 명령어를 갖는 컴퓨터를 개발하겠다는 노력은 미미하였으며 외부로 발표된 것은 전무한 상태이다. 본 논문은 한국전자통신연구소에서 개발하고 있는 독자적인 명령어 세트를 가지는 RISC 형태의 32 비트 마이크로프로세서인 HARP의 구조설계에 관한 것으로서 기본구조 설계를 위하여 1980년대 이후에 개발된 RISC 프로세서들에 대한 사례연구를 하였으며, 이를 바탕으로 HARP의 명령어 및 데이터 형식, 레지스터의 구성, 48비트의 가상 어드레스 사용방법, load/store 및 분기 명령어에서 사용되는 어드레싱 모드 그리고 HARP에서 정의한 39개의 명령어들에 대해 기술한다.